Question

4．某学生在做“有固定转动轴物体的平衡条件”实验时，他把力矩盘调节到平衡，如图所示，盘上各圆的半径分别是0.1m、0.2m、0.3m、0.4m、0.5m，每个钩码的质量均为100g．若规定逆时针力矩为正，顺时针力矩为负，则F₁的力矩是-1.2N•m，根据平衡条件，测力计与圆盘连线上的拉力T应该是3N，但该学生发现测力计的示数与该值有偏差，除摩擦等原因外，从所示的图中可看出引起误差的原因是：力矩盘不再竖直平面内，测力计与拉线不在一直线上．．

Answer 1

分析 根据力矩的计算公式求解力矩；根据力矩平衡条件列式求解T；根据题图分析误差产生的原因．

解答 解：由于规定逆时针力矩为正，顺时针力矩为负，则F₁的力矩M₁=-3mg×0.4=-1.2N•m；
根据力矩平衡条件，有：
T×0.2+2mg×0.3=3mg×0.4；
解得：T=3mg=3×0.1×10N=3N；
从所示的图中可看出引起误差的原因是：力矩盘不再竖直平面内，测力计与拉线不在一直线上．
故答案为：-1.2；3；力矩盘不再竖直平面内，测力计与拉线不在一直线上．

点评 本题关键从实验目的、实验原理和误差来源出发分析，根据力矩平衡条件求解弹簧的拉力；掌握力矩的计算公式和含义．